Athlon超頻——挖掘AMD K7內核CPU倍
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自從AMD的CPU走進了K7時代以后，倍頻破解的話題就成了各大媒體和網站討論的熱點，本文就對AMD CPU倍頻作一個全面的介紹。倍頻信號如何傳遞的？什么是倍頻區(qū)？ 為什么我在主板中把倍頻調到13及以上倍頻時會無效，而有的主板卻可以？帶著這一系列的問題，我們走進了神奇的AMD CPU倍頻的世界，這里有你想知道的答案。
K7內核歷代CPU列表如下：
在倍頻破解上每一代產品之間都或多或少發(fā)生一些變化，而要了解AMD CPU倍頻，首先要知道我們可以通過什么方法來進行倍頻破解。
破解倍頻的兩種方式
我們破解AMD CPU倍頻不外乎兩種方法，一種是從主板入手，表現(xiàn)為更改BIOS中的倍頻選項或者在主板上有相應的倍頻DIP開關，另一種是從CPU本身入手，更改AMD CPU表面相關的金橋來變更默認倍頻信息，下面我們看看這兩種方式是如何生效的。
在進行講解之前,我們首先要對倍頻信號的傳送流程有一個基礎的了解,了解了CPU如何發(fā)出倍頻信號和接收倍頻信號的過程，我們就很好解釋破解倍頻的不同方式了。
（上圖可點擊放大）
圖注：該圖適合沒有外置倍頻轉換芯片的主板
我們以Thoroughbred核心(下文簡稱Tbred)的Athlon XP為例說明上圖所示流程。開機之后，CPU的倍頻信息會通過CPU表面的L3金橋（即圖中所示的“CPU表面倍頻相關金橋”,Tbred通過 L3金橋控制，而Palomino通過L3、L4和L10共同完成）的通斷關系定義出不同的高低電平，然后把電平信號送往CPU的內置倍頻控制單元，從而來驅動設置倍頻的FID引腳（共四個引腳為FID0、FID1、FID2、FID3），這四個引腳發(fā)出對應倍頻信號并傳給主板北橋，然后主板通過 “串行初始化封包”（SIP，Serialization Initialization Packet）協(xié)議發(fā)送串行封包，把倍頻信號返回給CPU的倍頻信號接收引腳BP_FID（圖中所示，BP_FID共有5個引腳），這些引腳又通過L1把信號送往內部倍頻控制單元，從而告訴CPU要以多少倍頻進行工作，這樣就產生了CPU實際工作的倍頻信號。
不過在現(xiàn)在的一些新主板上（如KT333、KT400和nForce2主板），一些廠家在主板上專設了一個倍頻邏輯信號轉換控制芯片，使得傳統(tǒng)的倍頻信號傳送流程發(fā)生了一些變化，見下圖。
（上圖可點擊放大）
圖注：在一些新的主板上采用了外置控制芯片，使得信號的工作流程發(fā)生了一些變化。
具體到這個邏輯信號轉換芯片，后文會有詳細介紹。<
CPU表面和倍頻相關的各金橋起到的作用
L1金橋：從上圖就可以看出,L1金橋起到的作用就是把倍頻信號真正輸入到CPU內部的倍頻控制單元，L1金橋起到了通道的作用，如果通道斷開，通過BIOS設置的倍頻信息（或者通過DIP開關設置的倍頻信息）自然不能返回倍頻控制單元，這時候CPU就采用默認的CPU表面倍頻相關金橋所定義的倍頻信息，即以默認倍頻開機。
L3金橋：用于定義CPU的默認倍頻信息，Tbred和Barton都是通過L3金橋來完成默認倍頻定義的，而Palomino不僅需要L3，還需要L4和L10金橋來共同完成設定。L3金橋的斷開與否都是很正常的，它代表CPU的默認倍頻，而不能作為判斷CPU倍頻是否可調的依據,而L3金橋的最右邊的一條則是代表默認倍頻屬于5~12.5區(qū)間（此橋連接）還是13~24區(qū)間（此橋斷開）。從圖1我們可以看出，在Tbred內核的AthlonXP CPU表面，L3金橋發(fā)送了最初的倍頻信號，如果沒有通過BIOS或者DIP開關額外設置倍頻，那么開機時，CPU將按照L3定義的倍頻工作，這就是修改L3金橋連接狀態(tài)從而改變CPU默認倍頻的原理。
（小知識： BP_FID：CPU倍頻接收引腳的統(tǒng)稱，共有BP_FID0、BP_FID1……BP_FID4共5個引腳，作用是告訴CPU要以什么倍頻工作，具體到Athlon XP的462個針腳中，則具體的針腳名稱分別是AN27、AL27、AN25、AL25和AJ27。對于Thoroughbred，這五個引腳分別對應著L3的五條金橋。）
上圖是SocketA針腳示意圖，從圖中我們可以看到BP_FID的大體位置，注意看圖1中的AJ27引腳連線用的是虛線表示，那是因為這個引腳的作用是非常關鍵的，以和其他四個BP_FID引腳區(qū)別開來，簡單的說有了這個引腳的電平狀態(tài)操控方法，我們就多了一些倍頻組合。
FID：CPU倍頻輸出引腳，在主板加電后，CPU的原生倍頻信號就會通過FID引腳傳送給主板北橋，讓北橋知道CPU的倍頻是多少。在AMD網站上，K7內核各代CPU的技術資料中在講述FID引腳部分都有一段相同的表格，請見下表。
上表中左側為四個FID倍頻信號輸出引腳的高低電平示意信號，0為低電平，1為高電平，而上圖中右側那列中則表示的是CPU傳給主板的倍頻信號對應的倍頻值。舉一個非常簡單的例子，在我們插上Tbred 1700+后，主板就會把L3金橋的通斷關系轉換成對應的“0”和“1”，通過FID引腳傳給北橋，如果是L3對應的小橋處于閉合狀態(tài)就即是邏輯0，處于斷開狀態(tài)則是邏輯1，而我們大家都熟知Tbred 1700+的L3小橋是全連的。
AthlonXP1700+的L3橋圖
而此圖代表的是默認狀態(tài)下L3五對小橋中前四對小橋的通斷狀態(tài)（第五對小橋和AJ27相連，后文會講到這個引腳的作用），也即四對小橋均為閉合狀態(tài)（全為邏輯0），通過此表可以快速查得其倍頻值應該為11。
看完上面這些基礎性的介紹，再進行破解倍頻方式的講解就非常輕松了，一種就是改動發(fā)送到北橋的原生倍頻信號（由FID引腳發(fā)出），比如改動默認倍頻的相關金橋的通斷關系，另一種則是改動由主板傳回CPU的倍頻信號，比如通過BIOS的控制和相應控制芯片的配合改動由主板傳回CPU的倍頻信號。
OK，我們知道了破解倍頻的兩種方式，下面先回頭看看K7內核CPU不同的破解方式吧，在最早的SlotA K7 CPU中，主要是以CPU方面的物理修改為主，主要是改動CPU發(fā)送給主板的原生倍頻值，而從Duron(毒龍)以后才開始流行從主板BIOS入手對CPU倍頻進行調節(jié)（不過需要有一個前提，就是要連接L1金橋）。<
Slot A架構K7 Athlon倍頻破解方式
也許老一些的硬件玩家一定還記得最早的K7內核Athlon吧，它采用的就是Slot A架構，另外早期的雷鳥也有部分是采用這種架構的，這種架構的Athlon的倍頻破解方式主要是兩種方式，一種是拆開外面的“鐵殼”進行電阻的改造，在CPU卡反面有四個電阻的焊位（R155-R158）。
我們通過焊上或者取下電阻的相應操作就可以調整出對應的倍頻來，另一種方法則比較簡單，在CPU卡的正面右上角的金手指上插上一種超頻專用卡，當時被人叫做GFD（Gold Finger Device，金手指設備），卡上有調節(jié)倍頻的開關，用這兩種方法就可以進行倍頻調節(jié)了。
Socket A架構K7 Athlon倍頻破解方式
從后期的雷鳥和Duron開始，CPU全面改成SocketA架構，這種架構一直沿用到了今天，從這個架構開始L2 Cache開始放入了封裝內部，而且引入了金橋的概念，破解的關鍵也在于CPU表面那眾多金橋中的一組——L1金橋。不過每一代K7 CPU的破解方式都有一些差別，雖然都是基于L1的改造。
1． Spitfire(Duron)、Thunderbird（雷鳥）和Morgan內核K7的倍頻破解方法
AMD在這三種內核的Athlon上都鎖了倍頻，也就是大家都熟知的把L1金橋斷開，不過后來玩家發(fā)現(xiàn)只要用鉛筆把L1的幾組金橋連起來就可以破解倍頻了，這也是到現(xiàn)在為止還有不少玩家在津津樂道的“鉛筆破解大法”。
注：Morgan1.3G不能通過簡單的“鉛筆破解大法”直接連接L1金橋進行倍頻破解，認為這應該和當時的主板不能很好地支持13倍頻及以上有關。
2． Palomino內核 K7 （從這一內核開始改叫Athlon XP）倍頻破解方法
同樣，AMD在Palomino內核 Athlon XP上也鎖了倍頻，不過和上面提到的三種核心的Athlon破解倍頻不同的是，此核心的Athlon XP用簡單的鉛筆大法往往不能生效了， AMD在制造Palomino內核CPU時在L1金橋處采用的雖然還是和雷鳥一樣的激光切斷的方法，但在L1的每組小橋間都燒出一個凹坑，而且在坑內又多出一個接地層，如果用原來的鉛筆大法直接進行相連的話，鉛筆在經過凹坑時就會接觸到接地層從而對地短接，造成倍頻破解失敗，而且AthlonXP的L1金橋兩端距離較早前的雷鳥要大一些，鉛筆本身形成的碳膜電阻較高，而且AMD對L1橋均加入了下拉電阻，這樣也易造成信號不能順利傳遞。于是這個內核的CPU成了K7系列中最不好破解的產品，我們需要用絕緣物填充那個凹坑，然后用導電性能很好的導電銀漆或者導電橡膠一類連接金橋兩端的銅點，這樣才可以破解成功。
3． 0.13微米工藝的Thoroughbred內核Athlon XP倍頻破解方法
Tbred內核Athlon XP是近期討論的熱點，各種倍頻的相關破解消息頻繁被傳出，起初人們發(fā)現(xiàn)此內核的Athlon XP的L1全連，用老方法似乎是可以破解倍頻了，但到BIOS里進行調節(jié)后發(fā)現(xiàn)不起作用，于是就有人認為，此內核的倍頻破解的關鍵不在L1了，過不了多久就有不少硬件網站宣稱把L3斷開的金橋全部連接起來即可成功破解倍頻，最后又簡化到只把L3橋的最右側小橋連起來就可以破解成功了，與此同時，日本的一位玩家通過讓AJ27引腳（此引腳和L3最右側小橋是對應的）接地（接VSS）而成功地把Tbred內核的Athlon XP2200+的倍頻破解，不過只是破解了5～12.5倍頻段，而高倍頻還不可以任意調節(jié)， L3最右側金橋似乎成了新一代Athlon XP的倍頻破解關鍵點。
然而我們要說的是：這種說法在認識上存在問題，L3最右側金橋的連接與否并不意味著破解倍頻，它只是破解了倍頻區(qū)（咦，是不是感覺這詞沒聽說過，你現(xiàn)在可以暫理解為破解了一部分倍頻），只要L1金橋處于閉合狀態(tài)，就可以說CPU沒有鎖倍頻，只是存在倍頻區(qū)的限制，下文我會重點提出一個概念：破解倍頻和破解倍頻區(qū)，這兩個概念不能混為一談。
破解倍頻和破解倍頻區(qū)
要講清楚這個問題，首先要對新、老CPU的倍頻相關金橋定義有一個全面的認識，然后再重點介紹倍頻相關的金橋的含義。
金橋定義介紹
從網上整理了一些資料，組合出下表，也許表中有一些還不是十分確切，不過基本都得到確認了，先來看一下SocketA接口的K7內核的CPU的金橋的定義。
注：此金橋的定義在Thoroughbred內核AthlonXP上還沒有經過驗證， Palomino內核AthlonXP和Thoroughbred內核AthlonXP的L7、L8金橋本人沒有進行過驗證，提供出來供大家參考。最新的BARTON內核CPU的金橋定義和Thoroughbred內核AthlonXP的相似，沒有什么變化。
OK，我們仔細分析一下上面的表格，因為本篇的重點是介紹倍頻相關要點，對其它非倍頻相關金橋的定義就不進行專項介紹了，這里重點要講解一下倍頻區(qū)的概念，可以看到在老的Duron(Spitfire)和雷鳥（Thunderbird）階段，還沒有引入倍頻區(qū)的概念，而到了Palomino內核的時候引入了倍頻區(qū)切換橋，也就是L10金橋的概念，而到了Tbred內核時L10的功能集成到了L3當中（L3的最右側小橋即為倍頻區(qū)切換橋），那么倍頻區(qū)切換橋的作用是什么呢？倍頻區(qū)又是如何定義的呢？下面我解釋一下。<
從前面的FID倍頻信號對應倍頻值表中我們可以看到倍頻最高定義到了12.5，可我們知道現(xiàn)在默認倍頻在13以上的K7內核CPU不在少數(shù)了，這些CPU的倍頻又是如何定義的呢？這就是在上面那個金橋定義表格中提到的倍頻區(qū)切換橋要作的事情了，一個原生倍頻為13或者13以上的CPU，如果還是以這種四位信號來定義倍頻的話無疑是不可能達到13以上的，那Morgan 1.3G、AthlonXP2100+等原生倍頻就在13及以上的CPU的倍頻信號是如何出來的呢？原來在AMD CPU中有一個官方沒有公開定義的引腳：AJ27（在圖1中你已經可以看到這個引腳），在官方的PDF中此橋的定義為NC，即無定義。
在我們每次開機后CPU會把FID0-3的四位信號傳給北橋，再經由主板返回給CPU，然后CPU再看AJ27引腳的狀態(tài)，正是它決定著CPU能否工作在13及以上倍頻，那些默認倍頻就在13及以上的K7 CPU，其AJ27本身就為高電平(體現(xiàn)在Tbred內核AthlonXP的L3第五小橋上則為斷開狀態(tài))。
我們以首次在金橋上出現(xiàn)倍頻區(qū)切換橋（L10）的Palomino內核Athlon XP為例來進行說明。在前面我們提到了BP_FID倍頻信號輸入引腳，在L1全部連通的情況下，每次我們開機后CPU都會收到來自于主板的相應倍頻信號，而這些信號都是通過BP_FID倍頻信號輸入引腳傳給CPU的。 我們要提到的倍頻區(qū)切換橋和BP_FID倍頻信號輸入引腳有著直接的關系。
（注：Palomino內核AthlonXP倍頻信號模擬圖）
從這張CPU引腳和表面金橋的模擬關系圖可以看出，這幾個倍頻輸入信號（BP_FID倍頻信號）正好對應的是L3、L4、L10的相應金橋的通斷狀態(tài)，從金橋定義的表格中我們可以知道L10就是倍頻區(qū)切換橋，在Palomino沒有出現(xiàn)2100+以前，這個L10并沒有引起人們的注意，但當AthlonXP2100+出現(xiàn)后，細心的玩家發(fā)現(xiàn)L10金橋發(fā)生了變化，這里介紹大家看一個網址，http://www.ocinside.de/index_e.html?/html/workshop/socketa/xp_painting.html（僅適用于Palomino內核AthlonXP）,這里我們只需要輸入電壓、倍頻值和L1的通斷狀態(tài)（即是否鎖倍頻）即可以得出對應的金橋連接圖，筆者以AthlonXP2000+和AthlonXP2100+ (Palomino)來作一下對比，大家看一下L10的不同狀態(tài)
****AthlonXP2000+(Palomino)的L10狀態(tài)，這里其默認倍頻為12.5*****
我們看到L10金橋最遠端那個金橋是斷開的，而我們把倍頻值調高到13時，就變成了AthlonXP2100+了，此時L10就發(fā)生了變化，請看下圖。
從圖中可以看到當倍頻從12.5升到13時，L10的金橋通斷關系發(fā)生了變化，不難想像，當我們只有四位倍頻信號時，最大的組合數(shù)即為16，而從FID0-FID3對應的倍頻信號組數(shù)來看，從5到12.5就是16組，也就是說四位倍頻信號的最大組合在倍頻為12.5時已經到頭了，想要達到更高的倍頻，就要有另一位倍頻相關信號，而這個信號就來自于AJ27，在Palomino內核CPU中，它和表面金橋L10相連，而發(fā)展到了Tbred內核階段以后，L10金橋的功能整合入了新L3金橋中，更具體一點的是變成了L3最右側的小橋，AJ27的電平信號的變化也就反映到了此小橋的通斷狀態(tài)上，該小橋連上即為12.5及以下倍頻，如果斷開則意味著13及以上倍頻。
OK，現(xiàn)在我們知道了AJ27倍頻信號輸入引腳的重大意義，正是它使得CPU的可調節(jié)倍頻信號位數(shù)達到了5位，這樣我們可以有更多的倍頻信號組合可用（32組）——比原來的16組倍頻信號多出了一倍，體現(xiàn)在具體的倍頻數(shù)上就是出現(xiàn)了13及13以上的倍頻，現(xiàn)在不妨以12.5為分界點來定義兩段倍頻區(qū)，把12.5及12.5以下的倍頻區(qū)叫下倍頻區(qū)，而13及13以上的叫上倍頻區(qū)（關于3倍頻和4倍頻有資料顯示AJ27為高電平，原則上是上倍頻區(qū)，不過3和4倍頻至今為止在桌面領域AMD CPU的測試過程中還沒有發(fā)現(xiàn)可生效的，所以一般情況下我們就以12.5為分界點來進行上下倍頻區(qū)的區(qū)分）。
對應到具體的CPU來講，默認倍頻在12.5及以下的，其AJ27引腳狀態(tài)即為低電平，倍頻在13及以上的，AJ27引腳為高電平，切記這一點，后文會多次引用。<
Tbred內核Athlon XP是現(xiàn)在市場上的主流產品，在Tbred內核Athlon XP上人們發(fā)現(xiàn)少了L4、L10，多出一個L12。這里L12推斷是和FSB基準頻率相關的金橋，不在本文討論范圍之中，而和倍頻相關的L4、L10跑到哪里去了？前文已經說明L4和L10已經在Tbred內核Athlon XP上取消，原有的功能已經整合入了新L3金橋當中，我們來看一下模擬示意圖。
對比Palomino內核AthlonXP的那張模擬圖看一下，是不是很清楚了，那個在Palomino內核AthlonXP上和倍頻區(qū)切換橋相連通的AJ27引腳在Tbred內核Athlon XP上變成了和L3金橋最右側那個小橋相連通。
當AJ27通過內部上拉電路接到VCC上時，AJ27就為高電平狀態(tài)，這時體現(xiàn)到CPU倍頻區(qū)上就為上倍頻區(qū)，而當AJ27通過下拉電阻接往VSS時（有些國外玩家并沒有接下拉電阻）則引腳為低電平狀態(tài)，這時體現(xiàn)為下倍頻區(qū)。
主板廠家如何實現(xiàn)五位倍頻信號
前面講的主要都是CPU部分，那主板廠家又是如何實現(xiàn)五位倍頻信號呢，這需要兩方面的配合，首先在BIOS方面要求有一個五位的倍頻表，然后還需要有相應的硬件把這五位倍頻信號轉換成對應的電平信號傳回CPU，滿足了這兩點就可以說實現(xiàn)了真正意義上的五位倍頻信號，下面來詳細解釋一下。
BIOS上要作的改進
我們在BIOS中看到的倍頻選項列表在BIOS設計人員來看就是一個ratio table，我們不妨這樣理解，這個table可以由不同的位數(shù)來決定，而出現(xiàn)只存在12.5及12.5以下倍頻相關選項的原因就是這個版本的BIOS中ratio table是一個4位table，通過前文的介紹讀者應該會非常清楚了，如果BIOS設計人員把這個ratio table變成一個5位table的話，我們就可以在BIOS當中看到更多的倍頻選項了，有些主板BIOS當中根本沒有倍頻調節(jié)選項，想叫倍頻選項出現(xiàn)可用升級BIOS的方法實現(xiàn)，這一點相對來說要簡單一些，因為這只需要BIOS設計人員設計出一個五位的ratio table就OK了。
神秘芯片現(xiàn)身
光BIOS有五位的ratio table是不夠的，我們還要了解一下主板上是如何把BIOS送來的五位倍頻信號轉為高低電平輸出給CPU的，對于前文中重點提出的AJ27引腳又是如何進行控制的。
筆者在測試主板的過程中發(fā)現(xiàn)很多采用五位倍頻信號調節(jié)的主板上都多出一個名為ATXP1的芯片，我們知道AJ27引腳是一個非常關鍵的引腳，如果這個芯片上有一個引腳和AJ27直接相連，然后提供給AJ27引腳高、低電平，不就可以全段調節(jié)倍頻了嗎？
現(xiàn)在用EPOX 8RDA主板的人非常多，本文就以它為例進行實驗，此主板上也存在剛才提到的ATXP1芯片，在8RDA主板上用萬用表測量后顯示，AJ27和ATXP1的一個引腳(GPIO6)是直接相連的。萬用表測的電阻為0，看來這個ATXP1芯片是上下倍頻區(qū)切換的關鍵。
不過這并不是唯一的，在筆者的觀察當中，還有使用ATXP2和ATXP5的，因為手上沒有這兩個芯片的相應資料，這里我們重點分析大部分可調倍頻主板上都有的ATXP1，芯片的官方網站上介紹說明這是一款超頻芯片，正是這個芯片實現(xiàn)了12.5以上倍頻的功能，通過對此芯片的引腳的輸出模式進行相關控制即可得到不同的輸出結果。
首先看一下這個芯片的引腳定義圖：
這里我們看到了一些相關的倍頻定義腳，這里FIDIN0、FIDIN1、FIDIN2和FIDIN3為倍頻信號輸入引腳，我們在BIOS設定好的倍頻信號中的4位就是傳到這四個引腳的，而右側的FIDCS0、FIDCS1、FIDCS2和FIDCS3是輸出信號到北橋的倍頻信號引腳，F(xiàn)IDCPU0、FIDCPU1、FIDCPU2和FIDCPU3為送往CPU的倍頻信號輸出腳，可以說這個芯片是BIOS內倍頻信號的硬件實現(xiàn)，把BIOS發(fā)出的邏輯信號轉成相應的高低電平返回給CPU。這里有人會提出疑問，不是五位信號嗎？怎么輸入這個芯片的還是四位信號，呵，除了FIDIN0-3這四倍信號以外，還有另一位信號被此芯片獲取，只是另一位是利用的是其他的引腳，即GPIO引腳中和AJ27引腳直接相連的那一個（在8RDA上就是GPIO6）。
GPIO引腳在很多IC中都存在，它可以作為輸入腳也可以作為輸出腳來使用，而這個芯片上面有12個GPIO腳，一般廠家可以利用其中的一些引腳提供對如主板電池、DDR等的控制，而這個芯片可以提供較多的GPIO腳，廠家可以利用其中的一個引腳來和AJ27引腳相連，我們在BIOS中的倍頻信號表中那個第五位信號（對應著AJ27的高低電平）會把信號數(shù)據通過SMBUS總線傳到ATXP1中的和AJ27直接相連的GPIO引腳，然后在芯片內部進行邏輯信號到電平信號的轉變，最后把對應的電平信號傳給CPU的AJ27引腳，而返回的電平信號如果是高電平，則CPU下次開機初始化的時候就會處在上倍頻區(qū)（倍頻值范圍為13-24），如果返回的是低電平，就會處在下倍頻區(qū)（倍頻值范圍為5-12.5）。
舉一個簡單的例子，我們把Tbred內核的AthlonXP1700+（默認倍頻為11，本身處于下倍頻區(qū)，AJ27為低電平模式）插在一款支持全段倍頻調節(jié)的主板上，在BIOS中我們把CPU的倍頻改為13，然后保存設置，在保存的過程當中，倍頻的設定信息就會寫到南橋當中的一小段RAM中，然后倍頻信息通過SMBUS數(shù)據傳輸線傳送到ATXP1的對應引腳上，有四位傳到了FIDIN對應引腳上，另一位（對應上下倍頻區(qū)切換的AJ27相應信號）會被某一個GPIO引腳讀?。榱酥v解方便，假定為GPIO6），并在芯片內部轉換成對應的電平信號進行輸出，F(xiàn)IDIN0-3的四位信號會通過FIDCS0-3和FIDCPU0-3分別輸出到北橋和CPU，而GPIO6則會把通過芯片內部轉換后的電平信號送給CPU的AJ27引腳，如果開機后13倍頻生效，就說明CPU在重啟后AJ27已經處在了高電平模式下。
GPIO引腳可以有三種不同的設置模式：Input模式、Push-pull模式、Open Drain模式，不同的模式會有不同的輸出電平形式，這就要看廠家具體的作法了。
Input模式：在這個模式下，CPU把AJ27原生電平信號傳送給對應的GPIO引腳，重啟后得到的AJ27電平信息和CPU本身固有的是一樣的。
輸出模式則包括下面兩種:
說明一點的是:下面兩個輸出模式是主板在設計時,寫B(tài)IOS code的人根據相關電路特性寫出來的，也就是說它可以通過BIOS來進行控制，我們完全可以通過升級BIOS把引腳的模式改變（如把下面的Open Drain模式改變成Push-pull模式），而下面我只是把這個過程簡化，根據大部分廠家的常規(guī)作法來講解（因為一般廠家定義好了一個模式似乎不太改變）。
Push-pull模式：此時GPIO引腳的狀態(tài)是，當我們在BIOS中設定13及以上倍頻時，信號送至GPIO引腳后在內部進行轉換后，其輸出電平為高電平，CPU的AJ27最終電平信息就為高電平，當我們在BIOS中設定倍頻為12.5倍頻及以下時，此時引腳也對應的輸出低電平信號，CPU最終得到的電平信息即低電平，這也是所謂的可以全段調節(jié)倍頻。
Open Drain模式：這個模式時GPIO引腳有兩種輸出形式，一種是不輸出，一種是低電平，當我們在BIOS中手動設為13及以上倍頻（也即高電平）時，對應的GPIO引腳為不輸出狀態(tài)，此時CPU最終得到的AJ27電平狀態(tài)信息為CPU本身固有的電平信息，而當我們在BIOS中手動設為12.5及以下倍頻（也即低電平）時，引腳輸出為低電平，CPU最終得到的AJ27電平信息為低電平。
以上僅限于ATXP1的GPIO引腳，本文中提到的主板中大部分均采用ATXP1芯片，華碩A7N8X采用的是ATXP2芯片，感覺在模式設置上和ATXP1差距不大，而麗臺的nForce2（IGP）K7CR18GM主板采用的是ATXP5，似乎不是這三種模式，也許另有一種模式吧，后文會提到。<
好了，上面簡單介紹了一下主板實現(xiàn)五位倍頻信號的方法，那么結合到具體的實際使用當中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象又如何很好的進行解釋呢？現(xiàn)階段KT400和nForce2上的倍頻問題是討論的熱點，本文就以nForce2為例，通過各種使用當中出現(xiàn)的現(xiàn)象來進行逐一講解。
1．BIOS中可突破12.5倍頻，但用任何CPU都無法調到13及13倍頻以上，也即無法調節(jié)到上倍頻區(qū)，發(fā)生無法啟動等現(xiàn)象，需要放電甚至把電源插頭拔下才可以再次開機。
這種現(xiàn)象似乎大多數(shù)朋友都碰到過，這里一般是在BIOS中僅僅存在一個5位ratio table，而主板上沒有相關的設計，也就是沒有硬件實現(xiàn)的過程，自然會出現(xiàn)當機的情況。
2．可任意調倍頻，無論用什么CPU都可以進行全段調節(jié)（不存在CPU本身上下默認倍頻區(qū)的限制），而且倍頻調節(jié)選項一般都比較豐富，常見的為３－24。
個人認為這類主板最適合喜歡動手DIY的朋友，筆者試用過的可以全段調節(jié)的有Soltek的75MRN-L（nForce2主板IGP）和大眾的 AU13-L，因為時間關系，不可能一一進行測試，這種情況下，和AJ27相連的GPIO腳定義應該是Push-pull模式的。
3．在一些主板上存在調為高倍頻實際為低倍頻的現(xiàn)象，用AthlonXP2100+可以作到跨倍頻區(qū)調節(jié)，而用AthlonXP1700+最后生效的始終是低倍頻，無法真正工作在上倍頻區(qū)。
在華碩的nForce2主板A7N8X上進行測試的時候發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象，華碩的這款主板很有意思，倍頻最高只可以調到17，似乎和一些主板最高可調到24有些差距，而且在BIOS中存在幾個明顯的復用選項，分別是7/15、8/16、8.5/16.5、9/17，而且BIOS當中沒有14.5倍頻選擇，這款板子的BIOS倍頻表作的比較有意思，不是和大多數(shù)主板那樣的從5開始往上順序排列的，而是高低倍頻交錯排列的，而且除了前面提到的四個復合倍頻選項以外，其它的倍頻選項都是單一的，也就是有13就少了5（13倍頻和5倍頻除了AJ27引腳信號不同外，其它四位完全一樣）。
當我用Athlon XP1700+開機，在BIOS中設置倍頻為13時，它實際運行在5倍頻狀態(tài)，而當我用Athlon XP2100+時，則可以全段調節(jié)倍頻，個人認為原因是和AJ27相連的GPIO引腳設定成了Open Drain模式的原因，AthlonXP 1700+本身的AJ27引腳為低電平模式，當我們在BIOS當中設為13及以上倍頻時（高電平），和AJ27相連的GPIO腳為不輸出狀態(tài)，而其它四位信號還會送至ATXP1，然后返給CPU，而再次開機后CPU就會用這四位信號和CPU原生的AJ27電平狀態(tài)來確定倍頻（因為13倍頻和5倍頻其實BP_FID的前四位是一樣的，只是對應AJ27的BP_FID4不同），這時組合到一起CPU就會以5倍頻開機工作了。當我們用默認倍頻為13（AJ27為高電平）的AthlonXP2100+時，在BIOS中設為13及以上倍頻后，GPIO引腳為不輸出狀態(tài)，在重啟機器后CPU的AJ27引腳還是以本身固有的電平狀態(tài)工作（高電平），這樣就使得其在上倍頻區(qū)可以任意調節(jié)倍頻。而當我們在BIOS當中把倍頻改成12.5及以下倍頻時（低電平），對應的GPIO引腳輸出為低電平，在重啟后這個低電平信號就會傳給AJ27，從而使得下倍頻區(qū)也得以破解。個人感覺這是廠家對CPU的一種保護措施，感覺華碩的這款板子的倍頻選項中的上倍頻區(qū)應該以復合選項形式出現(xiàn)，如13/5 之類，那樣會更一目了然。
4．BIOS中可突破12.5倍頻，但在一些主板上存在AthlonXP 1700+等原生倍頻在下倍頻區(qū)的CPU不可以調到上倍頻區(qū)，而AthlonXP 2100+等原生倍頻為上倍頻區(qū)的卻可以全段調節(jié)的現(xiàn)象（這種現(xiàn)象在較多nForce2主板上存在）。
經測試發(fā)現(xiàn)有這一現(xiàn)象的主板有承啟的7NJS、Epox的8RDA、8RGA+，從現(xiàn)象上來看似乎和第三點中提到的現(xiàn)象類似，不過有一點不同的是我們用AthlonXP 1700+時，在BIOS里設定到了13倍頻以后，開機后不會以5倍頻工作，而是打回了默認倍頻狀態(tài)，而AthlonXP2100+的現(xiàn)象則和在華碩主板上的一樣，因為我們不是廠家的設計人員，不知道廠家作了什么改動，只能作如下推斷：和AJ27相連的GPIO引腳設定狀態(tài)還是Open Drain模式，只是在BIOS中（或者是在主板外部的相應芯片或電路）作了一小段程序，因為我們知道GPIO腳有一個輸入狀態(tài)，而在這個狀態(tài)時引腳會讀取CPU的原生AJ27電平狀態(tài)信號，這樣我們在BIOS中改動代碼，在開機后先去讀和AJ27相連的GPIO引腳的信息，如果是高電平，那么就正常工作在Open Drain模式，而如果檢測到是低電平的話，則出于保護角度的考慮，自動讓上倍頻區(qū)的選項無效，從而調用默認倍頻狀態(tài)開機，而廠家想作到這一點是非常容易的，以上僅為推測，僅供大家參考，不過這種現(xiàn)象的確存在，后文會提到如何叫AthlonXP 1700+在這樣的主板上實現(xiàn)全段倍頻調節(jié)，已經改造成功。
5．存在假倍頻，如3或者4的倍頻
在不少主板上都存在3和4倍頻，當看到這兩個倍頻時感到有些吃驚，因為AMD官方的資料中顯示最低定義為5倍頻，在測試中，當選定3或者4倍頻值時一般會出現(xiàn)以下兩種情況：
第一種情況是無法開機，有時甚至放電都不起作用，需要拔下電源插頭，然后再插回，并進行放電。
第二種情況是會以默認頻率開機。
不知道當初為何把3和4倍頻作進BIOS的倍頻表中，在測試的主板上沒有發(fā)現(xiàn)這兩個倍頻有效的例子。要解釋這個現(xiàn)象，先來看一個很有用的數(shù)據表，在開篇處我們看到了官方提供的FID引腳的對應倍頻信號表格，不過那個表格只是四位的，沒有涉及到第五位信號（對應AJ27引腳），在那個表格中我們看不到13及以上的倍頻，下面我們就把包括第五位信號在內的所有倍頻值對應的電平狀態(tài)列成資料表，通過各種板卡的測試和從一些資料來看，現(xiàn)在把從3到24倍頻的相關定義資料進行了收集，供大家參考。
表中I表示低電平，即表示CPU表面對應的金橋閉合，而“：”則表示高電平，表示對應金橋斷開。
（作者語：本篇文章適用的范圍為KT400和nForce2主板，試用的CPU為0.13微米的AMD K7 CPU。）
在改造個案中另進行了一種改造，把AthlonXP1700+（0.13微米）L3橋全部斷開，在KT333上（8K5A2）認成為18.5倍頻，而在KT400和nForce2上則認成是24倍頻，可見當倍頻信號傳給北橋后，再主板相應控制電路或芯片進行轉換時KT333和KT400、nForce2是不同的，從上表可以看到，如果完全以步進為0.5來推斷的話，L3全斷就應該是18.5，而表格中的對應關系為nForce2和KT400上的常見定義（不排除其他個案可能），在這兩種主板上L3全斷就變成了24倍頻。
另在測試過程中一些主板對0.18微米的CPU不能作到全倍頻調節(jié)，但卻可對0.13微米的CPU可全段調節(jié)（測試在一些KT400主板上出現(xiàn)此類現(xiàn)象），也就是說本篇還不能完全套用到0.18微米的AMD K7 CPU上，這點請大家改造時注意。
我們可以很明顯的看出在12.5以下（3倍頻和4倍頻不包括其中），BP_FID4引腳（AJ27）的狀態(tài)始終為I，也即是低電平，體現(xiàn)在Tbred內核CPU的金橋上即為L3金橋的第五小橋始終為閉合狀態(tài)（Palomino內核CPU則為L10的兩組小橋的不同通斷關系），而在13及以上倍頻則BP_FID4引腳的狀態(tài)始終為“：”，也即是高電平，從這里我們可以看到3和4倍頻的推斷，這里一共32組信號，正好是五位信號能夠組成的排列組合的上限。一般在相關主板的BIOS當中也是從14倍頻開始以1為步進，直到16，然后出現(xiàn)16.5倍頻，再往后一 直到24都是以1為步進。
進一步資料顯示，3和4倍頻是和Power Now技術相關的，個人猜想是用在移動CPU上自動降倍頻使用的，所以也可以解釋3和4兩個倍頻為什么不能生效的原因了，因為桌面CPU上是不會有Power Now技術的，而在倍頻列表中看不到14.5等選項也不用大驚小怪，因為這些選項都映射到了更高的倍頻上，如14.5就映射到了21上(正如上面所說，這種現(xiàn)象一般存在于KT400和nForce2主板中)。
6． AthlonXP1700+等原生倍頻為下倍頻區(qū)的CPU可以全段調節(jié)倍頻，而AthlonXP 2100+等原生倍頻為上倍頻區(qū)的CPU卻只能在上倍頻區(qū)中調節(jié)，當調節(jié)為下倍頻區(qū)時，無法開機，需拔下電源，然后進行放電操作才可再次開機。
這個現(xiàn)象出現(xiàn)在麗臺的nForce2（IGP）主板K7CR18GM上，它采用的超頻芯片和大部分主板不同，它用的是ATXP5，個人感覺這個芯片中和AJ27相連的GPIO引腳應該工作在和Open Drain模式相反的另一種模式狀態(tài)下（由BIOS控制），因為手上沒有它的任何技術資料，不好亂下結論。表現(xiàn)現(xiàn)象可以總結為：當我們在BIOS當中設定為13及以上倍頻（高電平）時，ATXP5上和AJ27相連的GPIO引腳輸出為低電平，而當我們在BIOS中設定為12.5倍頻及以下時，對應的GPIO引腳為不輸出狀態(tài)。
不太明白廠家為什么這樣設定引腳狀態(tài)，或許是不想有人利用低倍頻高外頻（在nForce2主板上，過高的外頻有時會不能開機或者造成BIOS的損壞）來進行工作。<
本文重點講解了AMD的K7 CPU的倍頻相關知識，筆者測試通過的CPU主要是Tbred內核CPU，手頭沒有Palomino內核的CPU，不過理論上是適用的，也有朋友試用了Palomino內核的CPU，沒有發(fā)現(xiàn)什么問題。而筆者在一款nForce2主板上試用雷鳥1G時，出現(xiàn)了倍頻定義錯誤的現(xiàn)象，在BIOS中調節(jié)為12.5倍頻時卻以13倍頻開機，而調節(jié)到13倍頻時以14倍頻開機，看來文章中提到的情況還不能套用在雷鳥身上。因為時間關系沒有進一步進行分析測試，更早的Duron因為手上沒有對應的CPU而沒有進行實驗，不過想來也不會出現(xiàn)太大偏差，也許和雷鳥一樣會有倍頻定義錯誤的地方吧，看過本文我們明確了一點，只要L1金橋是閉合的，理論上已經破解了倍頻，只是沒有破解倍頻區(qū)，而出現(xiàn)的種種不能調節(jié)倍頻的現(xiàn)象一般是主板或者BIOS的支持問題，和CPU本身無關。
附:動手改造實例
前面我們提到在8RDA的主板上Athlon1700+不能調到上倍頻區(qū)，一旦調到上倍頻區(qū)，下次開機后會自動打回默認的11倍頻，而Athlon2100+就可以全段調節(jié),但我想現(xiàn)在手頭上有Athlon1700+和8RDA的朋友一定不少,所以我們何不自己改造一下,叫自己的Athlon1700+可以在8RDA上全段調節(jié)呢?
看完上面的分析，我們是不是可以發(fā)現(xiàn)一種方法，就是把AthlonXP 1700+的默認倍頻改為上倍頻區(qū)不就可以任意調節(jié)了了嗎，這里我們準備把CPU的默認倍頻從11改到13（也就是AthlonXP 2100+）,而改造的方案通過前面的分析就可以得出，一共有兩種方案：一種是在L3金橋上下文章，把金橋的通斷關系改為AthlonXP 2100+的狀態(tài)，另一種就是在L3金橋對應的BP_FID引腳上作文章（因為L3金橋的閉合和斷開等同于BP_FID引腳的低電平和高電平），將對應的引腳通過一定阻值的電阻上拉到VCC或者下拉接地，這樣即可以隨意的得到我們想得到的默認原生倍頻，此次的改造目的就是把AthlonXP1700+的默認倍頻改為13（達到了上倍頻區(qū)），從而可以全段調節(jié)倍頻。
從上文中提到的BP_FID引腳狀態(tài)和倍頻值的對應表格中我們可以看到，11倍頻（AthlonXP 1700+）和13倍頻（AthlonXP 2100+）的BP_FID引腳的不同在于BP_FID4和BP_FID2，它們分別對應著AJ27和AN25兩個引腳，如果從CPU表面的L3金橋上來看，就是L3橋中的第三小橋和第五小橋，13倍頻時這兩個小橋是斷開的。
方法一：直接把L3橋的第三小橋和第五小橋分別斷開，工具采用的是繡花針，非常細心的把小橋中間用針一點點的斷開，當只斷開第五小橋（對應AJ27）時默認倍頻變?yōu)榱?（對應前面的表格我們知道），而我們前面講過3和4兩個倍頻是不能生效的（在8RDA+的主板上碰到3和4倍頻會自動打回默認倍頻，而我們只斷開第五小橋的話，默認倍頻變成3，主板等于一次次地在進行Reset工作，自然無法開機），所以我們要把兩個橋都分別斷開，當我們把兩個橋都斷開之后，正常開機，此時已經把默認倍頻認成13，并在BIOS中可以作全段調節(jié)了。
注：如果只斷開第五小橋后CPU的默認倍頻不是3或者4，那么理論上就沒有什么問題了，而且一部分主板會把外頻自動降為100MHz來開機（8RDA就是），這樣更保證了安全性。
方法二：這種方法就是把AJ27和AN25兩個引腳通過接一個200歐以上的電阻接到VCC引腳上，原理同上。改造也很成功。
在CPU插座的背部找到對應的焊點，引出三條導線，三條導線分別對應AJ27、AN25和AK26（VCC）。
從AJ27和AN25引出的兩條導線各通過500到1K歐（在國外的一些資料表明阻值是200歐，不過在實踐中，發(fā)現(xiàn)200歐阻值要偏小一些）的電阻接到VCC對應引腳上。
以上兩種方法僅供喜歡DIY的朋友參考，相對來說第一種方法改動略容易一些，不過操作時一定要小心。
注：筆者的好友——拳頭試著用鉛筆取代電阻來進行這次1700+變2100+的實驗，在AJ27和VCC引腳、AN25和VCC引腳用中華2B鉛筆劃出寬為一毫米左右的“通路”，證明也可以達到相同的效果，測試阻值也約為500到1K歐，有興趣的朋友不妨一試。
注：TBRED內核ATHLONXP的金橋模擬圖可以在這個鏈接中找到：
http://www.ocinside.de/go_e.html?/html/workshop/socketa/tbred_painting.html
http://www.ocinside.de這個站還有很多不錯的資料哦
如http://www.ocinside.de/go_e.html?/html/workshop/amd_product_id.html（AMD CPU產品編號講解資料庫）
http://www.ocinside.de/go_e.html?/html/main_me_and_my_pc.html（一些AMD CPU的主流PC平臺放送）
http://www.ocinside.de/go_d.html?http://www.forum-inside.de/cgi-bin/forum/ocdatabase_e.cgi（超頻資料庫）<
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